Obiettivi e metodologia

Questa tesi è volta all'analisi dell'Isola di calore della città di Torino e di come questa interagisca con i comuni adiacenti, evidenziando variazioni di temperatura tra l'interno della città e le sua periferia. Il lavoro è partito con la ricerca delle stazioni meteorologiche sparse per la città di Torino e nei comuni della prima e seconda cintura; ottenute le temperature medie di queste stazioni si è passato al calcolo dei diversi fattori che influenzano la temperatura delParia, quali lo studio delle Variabili di forma urbana. Tramite immagini satellitari dei sensori LANDSAT 8 OLI e ASTER EOS AM 1 - TERRA sono stati calcolati gli indici di Albedo, NDVI (Normalized Vegetation Index) ed LST (Land Surface Temperature), anch'essi influenti sulla temperatura dell'aria. Questi calcoli sono stati fatti grazie al software Arcgis 10.4. Le operazioni eseguite e l'approfondimento dei passaggi sono descritti tramite equazioni e immagini catturate dal programma stesso in fase di lavoro ed allegate in appendici. Attraverso i risultati ottenuti delle Variabili di forma urbana, l'Albedo, l'NDVI, lo studio delle temperature medie mensili delle stazioni meteorologiche, la distanza dal centro della città e le quote sul livello del mare delle stazioni è stato costruito un modello, fulcro del lavoro svolto, in cui è possibile calcolare la Temperatura dell'aria in funzione dei parametri appena citati. I risultati vengono confrontati con la Land Surface Temperature (LST, temperatura del suolo) da non confondere con la temperatura dell'aria, ma anzi parametro che influenza la stessa. Questo modello può essere utile in fase di progettazione e/o intervento sul costruito ai fini di rendere più sostenibile lo sviluppo urbano.

Stato dell'Arte

Ideatore del concetto di Isola di calore urbano, Urban Heat Island (UHI), fu Luke Howard, climatologo, quando nel 1818 si accorse che la temperatura in ambito urbano è maggiore di quella delle zone rurali [19]. Si pensa che sia stato lo stesso Luke Howard ad analizzare il fenomeno dell'isola di calore attraverso "The climate of London", uno scritto in cui descriveva il clima di Londra, ma lo studio vero e proprio è da attribuirsi a Gordon Manley, che nel 1958, scrisse un articolo nel "Quarterly Journal of thè Royal Metereology Society" in cui per la prima volta comparve il termine isola di calore. L' aumento della temperatura dell'aria all'intemo di una città causa discomfort abitativo e aumento della domanda di energia, soprattutto per il raffrescamento estivo. L'Isola di calore è inoltre caratterizzata da variazione spazio-temporale in base alla geolocalizzazione della città, le sue caratteristiche e l'ora del giorno [17]. La nascita di nuove megalopoli, lo sviluppo delle città già esistenti con edifici alti posizionati senza considerare canali di ventilazione adeguati uniti all'elevato assorbimento di irradiazione solare da parte dei materiali artificiali sempre più impermeabili incrementa tale fenomeno. Esistono al giorno d'oggi strategie di mitigazione quali, l'utilizzo di materiali ad elevato indice di albedo, ovvero elevato indice di riflessione della radiazione solare, i cosiddetti materiali "freddi", l'incremento di superfici a verde e la vegetazione fino alle tecnologie dei cool roof e green roof. Tramite una panoramica sulla letteratura del caso negli ultimi vent'anni si è presa visione dei metodi per mappare ed analizzare le isole di calore ed i fattori ad esse correlati per individuare delle soluzioni in grado di mitigarne gli effetti. Da questa schematizzazione della letteratura dell'ultimo ventennio in fatto di Isole di calore urbano è possibile dedurre un quadro di approccio allo studio dell'argomento dagli anni Novanta ad oggi. Si può evincere innanzitutto che i primi studi e le prime pubblicazioni in materia risalgono appunto agli inizi degli anni Novanta e hanno cominciato a moltiplicarsi dal 2011 in poi. La quasi totalità delle pubblicazioni prese in esame trattano l'argomento, ma anche quelle che non lo trattano direttamente si occupano comunque di analizzare l'andamento della temperatura superficiale (LST). Per questo i primi studi erano maggiormente incentrati sui cambiamenti di uso e copertura del suolo senza ancora strettamente correlarli al fattore di Albedo o ad altri fattori di forma urbana. Questi divengono soggetto delle analisi dal 2014 al presente, in cui si è arrivati a monitorare gli interventi già effettuati sull'incremento dei materiali riflettenti ed anche effetti secondari e conseguenze che questi possono provocare sul microclima. La maggioranza si è servita di dati satellitari, mentre recentemente si riscontrano numerosi utilizzi di dati meteorologici o di entrambe le tipologie per poter confrontare i risultati ottenuti dai dati misurati rispetto a quelli calcolati come è stato fatto anche in questa analisi dell'Isola di calore urbano della città metropolitana di Torino. Per quanto riguarda l'elaborazione grafica dei dati, i GIS (Geographic Information System) sono sempre stati abbastanza utilizzati, ma recentemente si passa spesso allo sviluppo di modelli per un'analisi più focalizzata che tenga conto anche della componente energetica e possa funzionare da vero supporto alla progettazione edilizia sostenibile. L'area e la scala di studio risultano svariate da sempre, ma oggi si rilevano pubblicazioni di paesi che hanno nel frattempo raggiunto un buon livello di sviluppo, oltre che di paesi anche piccoli e dell'area del Medio Oriente nella quale cresce l'attenzione verso l'incalzante desertificazione. Nel complesso L'Isola di calore urbano è un fenomeno riconosciuto e studiato oramai globalmente.